意法半導體和博世瓜分 我國手機加速度傳感器自給率僅有10%

　　大家熟知的微信“搖一搖”，背后實(shí)現這一功能的是加速度計或者陀螺儀傳感器芯片。但去年我國出貨的5億部手機中這兩種傳感器的國產(chǎn)化率僅為10%和0。

　　“花了多年的時(shí)間，我們完成了研發(fā)，也實(shí)現了小批量生產(chǎn)。”陀螺儀設計企業(yè)水木智芯科技(北京)有限公司總經(jīng)理劉雪松說(shuō)，“盡管我國有六七條相關(guān)的中試生產(chǎn)線(xiàn)，但是目前沒(méi)有一家能夠幫助我們實(shí)現大規模量產(chǎn)。”

　　手機加速度傳感器自給率僅有10%

　　與水木智芯相比，蘇州明皜傳感科技有限公司的境況要好得多。加速度計和陀螺儀同屬于應用在手機中的慣性傳感器，該公司從事加速度計的研發(fā)和銷(xiāo)售，2015年出貨量達到5000萬(wàn)顆。按照2015年國產(chǎn)手機出貨量5億部計算，該公司國內市場(chǎng)占有率達到10%。

　　但是，由于僅有這一家國內加速度計供應商，所以我國手機加速度傳感器的自給率也僅有10%。

　　“其實(shí)我們的制造環(huán)節也面臨很大的問(wèn)題，只能靠海外企業(yè)代工生產(chǎn)。”該公司董事、副總經(jīng)理吳炆皜坦言，“即便依托全球最先進(jìn)級的晶圓代工廠(chǎng)，一片晶圓的良率從10%提高到90%花了兩年時(shí)間，每片晶圓的良率提高到95%以上又花了兩年時(shí)間，而這樣的良率僅能保證不虧本。”

　　實(shí)際上，得益于母公司固锝收購美國明銳公司，蘇州明皜對制造工藝的積累可以上溯到2005年。

　　沒(méi)有在制造工藝方面的多年積累，水木智芯難以承受海外代工的高額費用。“擺在我們面前的路有兩條，一是把器件做得更小來(lái)降低成本。目前三軸陀螺儀可做到和世界先進(jìn)水平的意法半導體同類(lèi)產(chǎn)品性能相當，且尺寸還小1/3。”劉雪松說(shuō)，“但即便這樣也只是勉強具備了出貨能力，完全不掙錢(qián)。”水木智芯的另一條路，就是苦等國內產(chǎn)線(xiàn)工藝成熟。

　　全球慣性傳感器市場(chǎng)主要被幾個(gè)巨頭瓜分

　　以上所說(shuō)的制造工藝即MEMS工藝。該工藝以半導體微細加工技術(shù)和超精密機械加工技術(shù)為基礎，集微傳感器、微執行器、微機械結構、微電源微能源、信號處理和控制電路、接口等于一體。

　　2010年時(shí)陀螺儀在智能手機中的采用率僅為9%，如今幾乎每部手機都會(huì )用到一到兩個(gè)陀螺儀。一部中高端智能手機采用的MEMS傳感器已多達十幾顆，包括組合慣性導航傳感器(陀螺儀、加速度計、磁力計)、壓力計、振蕩器、CMOS圖像傳感器、RF元件、硅麥克風(fēng)、指紋傳感器等。

　　當下的全球消費類(lèi)慣性傳感器市場(chǎng)主要被國際巨頭所瓜分。意法半導體和博世抓住了組合慣性傳感器這一巨大市場(chǎng)迅速成為MEMS廠(chǎng)商的龍頭。目前意法半導體處于消費類(lèi)慣性傳感器的領(lǐng)導地位，占據四成市場(chǎng)份額，博世占據一成份額。

　　應美盛作為全球前20大MEMS企業(yè)中完全以MEMS器件為主的企業(yè)，專(zhuān)注于消費電子用MEMS產(chǎn)品，憑借先進(jìn)的設計及運動(dòng)感測應用平臺占據一成以上的市場(chǎng)份額，而且目前仍然還處于上升勢頭。旭化成的市場(chǎng)份額和應美盛相當，其余的諸多企業(yè)只剩下20%多的市場(chǎng)空間。

　　賽迪智庫集成電路研究所副所長(cháng)林雨說(shuō)，MEMS產(chǎn)業(yè)鏈和集成電路相似，也分為設計、制造、封測、設備等環(huán)節。但由于其具有微機械的結構特征，需要有別于IC的獨特加工技術(shù)，目前我國雖然已經(jīng)建成了一些MEMS生產(chǎn)線(xiàn)，但是在工藝制程研發(fā)上相對落后，主要瞄準能夠大批量生產(chǎn)的低端MEMS產(chǎn)品，難以承擔特殊工藝生產(chǎn)。

　　他說(shuō)，國內MEMS產(chǎn)業(yè)雖然正在快速崛起中，但是與國外先進(jìn)水平相比仍有不小差距，產(chǎn)業(yè)鏈整體上比較落后。受MEMS工藝、制造技術(shù)的制約，整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)基礎薄弱，MEMS產(chǎn)業(yè)鏈上缺乏規模企業(yè)，初創(chuàng )型設計企業(yè)居多。相比起國際主流企業(yè)，國內MEMS企業(yè)出貨量都比較小，沒(méi)有積累起大規模市場(chǎng)驗證反饋的經(jīng)驗，在可靠性、穩定性等規模生產(chǎn)工藝技術(shù)方面差距巨大。

　　同時(shí)，MEMS和IC芯片一樣，具有很強的規模效應，國內企業(yè)的出貨量不大，導致整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈特別是前端流片等環(huán)節加工能力比較薄弱，一致性、生產(chǎn)重復性都不能滿(mǎn)足設計的加工要求。因此，整個(gè)MEMS產(chǎn)業(yè)鏈均處于投入階段，盈利比較困難。

　　我國應注重人才培養和工藝研發(fā)

　　國內的六七條MEMS中試線(xiàn)，水木智芯大部分都有過(guò)接觸。“在理念上和國外企業(yè)有差距。”劉雪松表示，“硬件方面很舍得花錢(qián)，都是進(jìn)口的高端設備，動(dòng)輒幾億元。但在技術(shù)、人才方面的投入相對來(lái)說(shuō)就很不夠。”

　　但是傳感器的制造，看的不光是設備，更取決于代工企業(yè)的加工水平。“一條生產(chǎn)線(xiàn)的投資需要十幾億元，一個(gè)晶圓代工廠(chǎng)里要配套幾十個(gè)設計師，這不是我們設計企業(yè)能夠負擔的。”吳炆皜建議，“對于國內各地在建的生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，要把眼光從設備轉移到人才培養和工藝研發(fā)上，特別是要培養具備晶圓廠(chǎng)管理經(jīng)驗的人才。”

　　消費電子市場(chǎng)用傳感器的最大特點(diǎn)就是總量大、單價(jià)低，2016年蘇州明皜出貨量有望翻倍，有望突破1億顆。“我們立足國內市場(chǎng)，目標也是在國內上市，迫切需求在我國大陸整合從設計到制造的各個(gè)環(huán)節，來(lái)進(jìn)一步降低成本。”吳炆皜說(shuō)，“我們希望和國內代工企業(yè)通力合作，盡快讓我國大陸具備高端傳感器的制造能力。”

　　“如果夠快的話(huà)，我國大陸產(chǎn)線(xiàn)應該會(huì )在一到兩年內有所突破。”劉雪松說(shuō)，“我們會(huì )堅持到那個(gè)時(shí)候。”